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怎樣製作懸浮系統

發布時間: 2022-04-13 09:32:49

『壹』 磁懸浮列車原理是怎樣的,分為那幾類

國防科技大學 劉博士

磁懸浮列車主要由懸浮系統、推進系統和導向系統三大部分組成,見圖3。盡管可以使用與磁力無關的推進系統,但在目前的絕大部分設計中,這 三部分的功能均由磁力來完成。下面分別對這三部分所採用的技術進行介紹

懸浮系統:目前懸浮系統的設計,可以分為兩個方向,分別是德國所採用的常導型和日本所採用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統(EMS)和電力懸浮系統(EDS)。圖4給出了兩種系統的結構差別。

電磁懸浮系統(EMS)是一種吸力懸浮系統,是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互吸引產生懸浮。常導磁懸浮列車工作時,首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力,與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下,使車輪與軌道保持一定的側向距離,實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米,是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由於懸浮和導向實際上與列車運行速度無關,所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。

電力懸浮系統(EDS)將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由於機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大,從而產生的電磁斥力提供了穩定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在「起飛」和「著陸」時進行有效支撐,這是因為EDS在機車速度低於大約25英里/小時無法保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下得到了更大的發展。

超導磁懸浮列車的最主要特徵就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料製成的超導線圈構成,它不僅電流阻力為零,而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流,這種特性使其能夠製成體積小功率強大的電磁鐵。

超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力集成設備,而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側,車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時,就會產生一個移動的電磁場,因而在列車導軌上產生磁波,這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力,正是這種推力推動列車前進。其原理就像沖浪運動一樣,沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖浪者所面對的難題相同,超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能准確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此,在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器,根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式,精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。

推進系統:磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像是同步直線電動機的勵磁線圈,地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用,它就像同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道,當作為定子的電樞線圈有電時,由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣,當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時,由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就像電機的"轉子"一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下,列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

通俗的講就是,在位於軌道兩側的線圈裡流動的交流電,能將線圈變為電磁體。由於它與列車上的超導電磁體的相互作用,就使列車開動起來。列車前進是因為列車頭部的電磁體(N極)被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體(S極)所吸引,並且同時又被安裝在軌道上稍後一點的電磁體(N極)所排斥。當列車前進時,在線圈裡流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈,現在變為N極線圈了,反之亦然。這樣,列車由於電磁極性的轉換而得以持續向前賓士。根據車速,通過電能轉換器調整在線圈裡流動的交流電的頻率和電壓。

推進系統可以分為兩種。「長固定片」推進系統使用纏繞在導軌上的線性電動機作為高速磁懸浮列車的動力部分。由於高的導軌的花費而成本昂貴。而「短固定片」推進系統使用纏繞在被動的軌道上的線性感應電動機(LIM)。雖然短固定片系統減少了導軌的花費,但由於LIM過於沉重而減少了列成的有效負載能力,導致了比長固定片系統的高的運營成本和低的潛在收入。而採用非磁力性質的能量系統,也會導致機車重量的增加,降低運營效率。

導向系統:導向系統是一種測向力來保證懸浮的機車能夠沿著導軌的方向運動。必要的推力與懸浮力相類似,也可以分為引力和斥力。在機車底板上的同一塊電磁鐵可以同時為導向系統和懸浮系統提供動力,也可以採用獨立的導向系統電磁鐵。

『貳』 我要做個小型磁懸浮系統,能用51單片機控制嗎

應該可以做吧,你需要一個
位置感測器
以便測出勵磁線圈與
磁芯
之間的距離,然後控制線圈電流

『叄』 磁懸浮列車怎麼做

昨天,「2011年北京科技周」 在奧林匹克森林公園拉開帷幕。一直到20日,每天9時至16時,市民都可以免費來參觀體驗百餘項北京重大科技項目。市民免費進場,打火機等易燃物品不允許帶入會場。

市民嫌電動汽車價格高

展會上不乏與民生相關的項目。北京市首條磁懸浮交通系統模擬模型就放置在展區主要位置。該系統被即將開通的S1線採用。S1線附近的居民可提前參觀自己將乘坐的交通工具。

不用「搖號」上牌的純電動汽車也吸引了市民的目光。「這車好,不用搖號還享國家的購車優惠。」觀展市民翟先生說,就是30萬的價格有點貴,希望以後能降到10萬。

小朋友們可在這里找到樂趣,展示區東南角,一個乒乓球大小的台上,機器人整齊排列跟隨音樂起舞,國家863項目的智能機器人還能與參觀者聊兩句。

特殊眼鏡隨時看3D

北京市科委展區的環保小屋擠得沒地方落腳,環保小屋中心區,安裝了三網融合家庭寬頻接入系統,牆上掛著的電視連接著一台新設備,只要戴上特殊眼鏡,電視里就出現了3D畫面,「用我們這套系統,連最早的黑白影片都能看出3D效果。」

工作人員介紹,利用這套「未來」系統,家庭成員可以足不出戶完成網路購物、繳納水電燃氣費,也可以在外出不在家的時候控制家裡的電器

『肆』 如何讓磁鐵懸浮

在磁鐵的底部安裝能產生相應斥力的道具
一般可以用特定纏繞方法的通電線圈來產生磁場,將磁鐵放在磁場中,磁鐵會受到磁力。而如果要控制磁鐵不掉下來,則需要讓線圈產生的磁場根據磁鐵在空中的姿勢隨時產生變化,以調整磁場能夠一直托舉磁鐵。這個就需要有一個負反饋的過程了。

『伍』 磁懸浮列車的發明過程是什麼

會「飛」的列車

——1911年磁懸浮列車模型的製作

你一定坐過列車。當你在車上聽著「格隆、格隆」的聲音時,你也許想過:「要是它能飛起來就好了。」事實上,磁懸浮列車算得上是會「飛」的列車。

磁懸浮列車雖是近三四十年間才出現的新型交通工具,但早在1911年,就有人製成了一個磁墊列車模型。在其後的幾十年裡,德國、日本、加拿大、美國等對磁懸浮列車進行了反復試驗。現在,時速達四百多公里的磁懸浮列車已經賓士在不少國家的鐵路新干線上。

最早做出磁懸浮列車模型的,是俄國托木斯克工藝學院的一位教授。1911年,他根據電磁作用原理,設計並製成了一個磁墊列車模型。這種列車行駛時不與路軌直接接觸,而是利用電磁排斥力使車輛向上懸浮而與鐵軌脫離,並用電動機驅動車輛快速前進,因此被稱為「磁懸浮列車」。

在他之後,許多人也想到了磁懸浮列車。美國布魯克黑文國家實驗所的科學家詹姆斯·鮑威爾在1960年便認定,肯定有一種比普通駕車還好的方式,可以使車輪解脫摩擦高速運行。他和同事高登·丹比設計出一種利用磁懸浮技術的運輸方式。根據他們的設想,強大的磁場會將火車提升至離導軌幾英寸的地方,然後以260公里的時速行駛,與軌道不發生摩擦。

德國是較早研製磁懸浮列車的國家之一。德國的磁懸浮系統採用磁力吸引的原理,1983年由MBB公司領導的快速運輸磁懸浮鐵路企業家組合研製的磁懸浮列車有兩節車廂,載客192人。運行結果表明,磁力懸浮式鐵路受氣候影響小;採用橡膠輪,雜訊小,對環境污染程度輕微,因而受到人們的重視。繼德國之後,日本、加拿大、美國、英國、前蘇聯、法國等國對磁力懸浮式鐵路進行了廣泛試驗。

英國於1984年在伯明翰建成低速磁力懸浮式鐵路並投入使用。這條磁力懸浮式鐵路上的磁懸浮車,有兩條平行的軌道,每條軌道上有一輛由兩個車廂組成的列車,每個車廂能載40名乘客。列車在伯明翰飛機場和火車站之間約0.8公里的距離上往返。列車上沒有駕駛員,由計算機自動控制,雖然其最高速度僅為每小時37.5公里,但它證明磁懸浮列車是現實可行的。

日本國營鐵路從1962年開始研究常導電磁鐵吸引式懸浮鐵路,1968年研製成功感應線性電動機高速特性試驗裝置,到1987年3月,完成了超導體磁懸浮列車的原型車,並定名為「LMU002」。外觀為流線型,宛如一艘倒扣的輪船。車重17噸,可載44人。車上的電磁鐵是用超導體鈮鈦合金製作的。磁浮力為196千牛頓,行駛時車體與導軌之間有效間隙為110毫米。牽引力為83.3千牛頓,最高時速為420公里。

也許很快,我們國家的鐵路上,也會飛馳著磁懸浮列車。

『陸』 懸浮列車是利用什麼原理實現懸浮的

懸浮列車是利用磁懸浮的原理實現懸浮的。電磁懸浮系統是一種吸力懸浮系統,是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互吸引產生懸浮。常導磁懸浮列車工作時,首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力,與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。

在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下,使車輪與軌道保持一定的側向距離,實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米,是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。

(6)怎樣製作懸浮系統擴展閱讀:

磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像是同步直線電動機的勵磁線圈,地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用,它就像同步直線電動機的長定子繞組。

從電動機的工作原理可以知道,當作為定子的電樞線圈有電時,由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣,當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時,由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就像電機的"轉子"一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下,列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

『柒』 電渦流懸浮原理

磁浮技術原理並不深奧,它是運用磁鐵"同性相斥,異性相吸"的性質,使磁鐵具有抗拒地心引力的能力,即"磁性懸浮"。

由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式,故磁懸浮技術的應用也有兩種相應的形式:一種是利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統,它利用超導體電磁鐵形成的磁場與線圈形成的磁場之間所產生的相斥力,使物體懸浮的;另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的系統,它利用吸引力與物體的重力平衡,從而使物體進行懸浮。

1 磁懸浮的種類

根據實現懸浮的物質,一般可以分為:常導懸浮、超導懸浮和永磁體懸浮三種。所謂常導、超導和永磁體懸浮,分別是指形成懸浮力需要利用常溫導體製造的電磁鐵、超導材料製造的電磁鐵和永磁鐵產生的磁場。表1-1表示兩個物體之間的受力關系和懸浮方式。

表1-1 磁懸浮按照相互作用的物體間的關系分類

物體

超導體 導磁體 金屬導體 超導電磁鐵 常導電磁鐵 永磁體

物體2 永磁體 斥力/吸引力 吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力

常導電磁鐵 斥力/吸引力 吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力

超導電磁鐵 斥力/吸引力 吸引力 斥力/吸引力 斥力/吸引力

2 磁懸浮技術原理及其應用

(1) 根據磁懸浮原理,實際應用中常見以下四種形式:

①使用永久磁鐵懸浮

永久磁鐵是使用硬磁材料充磁後所具有的很強的剩磁效應製造的。由於無論採用斥力還是吸引力方式實現懸浮,永磁體在使用中都是不消耗能源的,因此在節能要求高的場合有特殊的優勢。其缺點是永磁體產生的磁場難以控制,因此需要和常導電磁鐵組合使用。而且強永磁體製作成本高,普通材料又難以產生足夠的磁感應強度,因此工作受到限制。

②使用超導電磁鐵懸浮

超導懸浮是在空心超導線圈中通入強電流,從而產生強磁場實現懸浮。超導懸浮有吸引力懸浮和斥力懸浮兩種形式。利用吸引力懸浮式,由於電流難以控制,所以常與常導方式結合使用。利用斥力懸浮時,是讓超導體與另一個導體產生相對運動,利用在另一導體中產生的感應電流來獲得斥力。超導電磁鐵懸浮常用於磁懸浮列車。超導電磁鐵懸浮的優點是系統是自穩定的,無需主動控制,也無需沉重的鐵芯,線圈能量損耗少。但是,超導懸浮系統需要復雜的液氮冷卻系統。

③利用高頻感應的電渦流懸浮

高頻感應線圈產生的高頻交變磁場可以再金屬中感應出電渦流,這樣的渦流也同樣會產生磁場,而且必定與原來磁場方向相反,於是可以利用這一原理實現斥力懸浮。這種方法的優點是可以對任何導電體可以實現靜止懸浮,不要求懸浮體是導磁體。這種方法已經應用於高純度、高熔點金屬的熔煉,由於感應懸浮方法的懸浮力決定於感應電流的大小,而且一般採用常導線圈,能耗較大,應用面較窄。

④用可控直流常導電磁鐵懸浮

常導磁懸浮是利用通入直流電流的常導線圈所產生的磁場,對鐵磁材料產生的吸引力來實現懸浮。由於這種懸浮方式本質上是不穩定的,因此需要對懸浮氣隙進行閉環控制,調節線圈的電流來控制吸引力的大小,從而實現被懸浮物體的穩定懸浮。為提高磁感應強度,通常將線圈繞在鐵磁材料的鐵芯上。這種方式要求引入主動控制系統來維持穩定懸浮,被懸浮物必須是導磁體。

(2) 磁懸浮技術的應用領域及其廣泛,主要在以下一些工業和民用領域應用:①磁懸浮列車②磁懸浮軸承③磁懸浮冶煉④磁懸浮防振裝置⑤磁懸浮搬運

『捌』 磁懸浮展示架自己能做嗎各位講下原理,可以試著做一個高達的嗎

自己可以製作的,但是你最好買來一套懸浮系統,你自己做外觀展示架,系統買回來後裝上即可,請找專業的廠家購買,比如深圳市特賽磁懸浮技術有限公司,他們網址是:tesadz.com專業做磁懸浮產品,也可以提供懸浮系統,希望能幫到你。

『玖』 求磁懸浮列車的製作過程(能浮的)過程!!!

兄弟,10個虛擬幣是買不到這種核心技術的,即使你要的模型非常簡單。